تحفيز المخ الكهربائي Transcranial في القوارض التنبيه

الهدف العام من هذا الإجراء الجراحي هو السماح بتحفيز كهربائي موثوق ومتكرر للدماغ عبر الجمجمة في القوارض اليقظة. يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في مجال التعديل العصبي والمرونة العصبية عن طريق التحفيز الكهربائي المستهدف لشبكات الدماغ لتحسين الوظيفة الحركية أو العجز. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أنها تسمح بجلسات تحفيز كهربائي غير جراحية متكررة للدماغ في القوارض التنبيهية دون التسبب في إزعاج والحد الأدنى من التدخل في قياساته السلوكية.

قد يكافح الأفراد الجدد في هذه الطريقة لأن العثور على المسار الصحيح لنفق الصدر إلى الرأس ، وكذلك تحضير العظام قبل وضع مقبس القطب الكهربائي غالبا ما يكون من الصعب للمحققين عديمي الخبرة. يعد العرض المرئي لهذه الطريقة أمرا بالغ الأهمية لأن الخطوات الجراحية لوضع مقبس القطب الكهربائي بالإضافة إلى إعداد القطب الكهربائي ووضعه للتحفيز ستكون حاسمة لنجاح التجارب. ستساعد مرشحة الدكتوراه لدينا ، ستيفاني هاشكا ، في تنفيذ إجراءات NEBS في الفئران التنبيهية.

المقدم}ابدأ بوضع القوارض على صدرها على طاولة العمليات. تطهير فروة الرأس المحلوقة بمسحة مبللة بعامل مطهر. دعها تجف في الهواء.

ثم بعد التحقق من عمق التخدير ، قم بقص الجلد بمشرط في سطر واحد من مستوى العين المنقارية إلى مستوى الأذن الوسطى. بعد ذلك ، قم بتحويل الفئران إلى وضع ضعيف بحيث يتعرض الصدر ويطهر الصدر. قم بتمديد الجلد الجانبي للصدر الأيمن بإصبعين وقم بعمل قطع سهمي مستقيم في اتجاه الجمجمة.

قم بتشكيل كيس تحت الجلد عن طريق فصل الجلد عن العضلة الصدرية الرئيسية اليسرى ، وافعل ذلك عن طريق فتح المقص الصغير بشكل متكرر. بعد ذلك ، أدر على جانبه الأيمن ، وقم بعمل نفق لمسار الكابل من الزاوية القذالية اليسرى لجلد الرأس المفتوح على طول الرقبة للخروج إلى الحقيبة الصدرية. عن طريق اختراق اللفافة السطحية باستخدام ملقط متجانس.

افتح ملقط التماثل بعناية للإمساك بنهاية كابل القطب الكهربائي المتصل بالقطب البلاتيني دون السماح للأسلاك الحادة بالابتعاد. اسحب الكابل عبر النفق حتى يدخل القطب الكهربائي إلى الحقيبة الموجهة مع نقطة الكي باتجاه الطرف الخلفي الأيسر للقوارض. ثم أعد القوارض إلى وضع الانبطاح.

بعد ذلك ، قم بتثبيت الصفيحة البلاتينية بخيطة مضفرة اصطناعية معقمة غير قابلة للامتصاص على اللفافة الصدرية عند فتحتي الزاوية المتعارضتين. وبالمثل ، قم بتوصيل الكابل باللفافة بواسطة عقدة فضفاضة تشكل حلقة طفيفة قبل مدخل نفق الأنسجة. أخيرا ، أغلق الجلد بثلاث إلى أربع خيوط جلدية حسب حجم الجرح.

ابدأ بكشط السمحاق ، والنسيج الضام على الجمجمة على الجانبين باستخدام المشرط ، وامسحه جيدا بمسحات قطنية. قم بتثبيت النسيج الضام في الزوايا الأربع للقطع بمشابك البلدغ ، ثم اتركها تتدلى بشكل جانبي لإبقاء حقل الجراحة مفتوحا. بعد ذلك ، ضع محلول ملحي بنسبة 0.9٪ لتنظيف سطح العظام والأنسجة بمسحات قطنية.

ثم نظف سطح العظام بنسبة 3٪ بيروكسيد الهيدروجين. استخدم قطعة قطن لإزالة أي بقايا من السمحاق عندما تصبح مرئية. نظرا لأن مسامير التثبيت ستعمل على تحسين الالتصاق المهدئ ، فاختر مثقابا مناسبا لحجم المسمار.

ضع اثنين من الجحير على لوحين عظميين مختلفين عن طريق الحفر المسبق باستخدام مثقاب يدوي ، ثم عن طريق ضغط الجسيمات الطفيف باستخدام مثقاب العظام. في حالات وجود قطب كهربائي مزروع كما هو موضح في هذا الفيديو ، قم بحفر ثقب ثالث يقع في العظم الجداري الخلفي الأيمن للتثبيت المستقبلي للكابل النفقي. ضع البراغي البلاستيكية في الفتحات وقم بتثبيتها حتى يشعر بالاحتكاك الأول.

ثم قم بإجراء ثلاث لفات لولبية إضافية بزاوية 180 درجة. استخدم الملقط للتحقق من ثبات المسمار وأضف منعطفا آخر إذا لم يكن ضيقا بدرجة كافية. قم بتشغيل مكواة الكي وتسخينها مسبقا لمدة خمس دقائق تقريبا.

بلف الكبل الخارج من نفق الأنسجة قذاليا حول المسمار الجداري الأيمن ، ثم قم بقصه تاركا ما يقرب من سنتيمترا واحدا من الكابل خلف اللف. قم بتجريد العزل بعناية في نهاية الكابل بمشرط. ثم قم بإصلاح الكابل المتعرج للبرغي والعظام باستخدام غراء سيانواكريلات.

بعد ذلك ، ضع كمية صغيرة من القصدير الخالي من الرصاص على الموصل وعلى الأسلاك العارية لكابل القطب المضاد ، وقم بتوصيله عن طريق الضغط لفترة وجيزة على كلا الجزأين المكويين مسبقا معا أثناء لمس طرف الكي حتى يذوب مككي القصدير. قم بإزالة طرف الكي على الفور لتجنب التسخين المفرط للمعدن للكابل مع تلف الأنسجة اللاحق. لتحفيز القشرة الحركية ، استخدم مقبسا قطره أربعة ملليمترات.

التقط مقبس القطب الكهربائي tES المصنوع خصيصا مع ملقط رفيع ذو طرف مسنن ، وقم بتطبيق طبقة رقيقة من غراء cyanoacrylate على الحافة السفلية للمقبس. يجب أن ينتهي الحد الوسطي للتجويف مباشرة عند الخيط السهمي ويجب أن ينتهي الحد الداخلي للدلدل من البريجما. ثم اضغط على المقبس لفترة وجيزة على العظم حتى يتماسك الغراء.

واستخدم ضوءا للتأكد من أن العظم داخل منطقة المقبس لا يحتوي على غراء عاكس عليه. بعد وضع المقبس في مكانه ، وتكون منطقة التحفيز المستقبلية خالية من الغراء ، أغلق الحدود الجانبية للتجويف بالأنسجة المجاورة بقطرة صغيرة من غراء السيانوا أكريليت لتجنب الجسر السائل الذي قد يؤدي إلى تحويل التيار في هذا الموقع. ثم قم بتغطية جميع البراغي بغراء سيانواكريلات.

بعد ذلك ، امزج المكونين مع الأسمنت الأكريليكي في أنبوب سيليكون صغير أو زجاج. بمجرد أن يصبح لزجا ، ضعه بملعقة أسنان لإغلاق الحدود المتبقية من التجويف إلى العظم. أخيرا ، قم بتغطية الجمجمة بالكامل ، والبراغي ، وكابل القطب المضاد ، وما يصل إلى 1/3 من المقبس بأسمنت أكريليك الأسنان.

بعد تغطية كل العظام وتصلب الأسمنت ، قم بإزالة مشابك البلدغ وأعد وضع الجلد. ابدأ بملء مقبس القطب الكهربائي tES نصف محلول ملحي 0.9٪ وإزالة فقاعات الهواء. قبل جلسات tEs الكاثودية ، تحقق من الكلور وإذا لزم الأمر أعد كلورة الفضة كلوريد الفضة.

قبل جلسات tES الأنودالية ، قم بإزالة رواسب كلوريد الفضة الزائدة المحتملة من المحفزات السابقة باستخدام ورق الصنفرة للسماح بالتوصيل الجيد أثناء التحفيز. ثم قم بربط غطاء القطب الكهربائي tES. قم بتوصيل الكابلات بالموصلين الموجودين على الرأس.

ثم ضع القوارض في القفص التجريبي مع توصيل الكابلات بقطب فوق القفص يسمح بحرية الحركة. قم بتشغيل المحفز واضبط معلمات التحفيز. أخيرا ، بعد انتهاء التحفيز ، افصل الكابلات ، وفك غطاء القطب الكهربائي على الرأس ، وقم بتنظيف وتجفيف المقبس بقطعة قطن.

أشارت النتائج إلى أن تنشيط الخلايا الدبقية الصغيرة الذي تم تقييمه عن طريق التغيير المورفولوجي حدث أولا عند 31.8 أمبير لكل متر مربع ، بينما تم اكتشاف العلامات الأولى للتنكس العصبي عند 47.8 أمبير لكل متر مربع. تم تصنيف العينات من واحد إلى أربع على أنها إيجابية. أثر التخدير على حجم الاستجابة ل DCS حيث كانت النسبة المئوية لشرائح الدماغ التي تحتوي على الخلايا العصبية المتدهورة الإيجابية fluoro-JC في الفئران التنبيهية أعلى عند 47.8 أمبير لكل متر مربع.

علاوة على ذلك ، من المتوقع أن تكون التأثيرات السلوكية أو الجزيئية ذات الشدة العالية مختلفة ميكانيكيا مقارنة بالتأثيرات منخفضة الكثافة. بمجرد إتقانها ، يمكن إجراء هذه التقنية بما في ذلك وضع قطب الصدر في غضون 40 إلى 45 دقيقة إذا تم إجراؤها بشكل صحيح. عادة ما تكون هناك حاجة إلى مدة أقصر من 10 إلى 15 دقيقة إذا لم يتم وضع قطب مضاد جراحيا.

بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية وضع قطب كهربائي دائم تم إعداده لتقنيات محاكاة NEBS المختلفة وكيفية تطبيق eTS في القوارض التنبيهية. لا تنس أن العمل مع التيارات الكهربائية يمكن أن يكون ضارا بالقوارض إذا لم يتم تحضير الأقطاب الكهربائية بشكل كاف قبل التحفيز. يجب دائما اتخاذ الاحتياطات مثل إعادة معالجة القطب الكهربائي قبل التحفيز الكاثودي أو إزالة الحطام قبل التحفيز الكرودي قبل تنفيذ هذا الإجراء.